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如何在Python中实现单例模式（以及为什么你可能不应该这样做）
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原文英文，约2200词，阅读约需8分钟。
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内容提要
单例模式确保类在应用中只有一个实例，常用于配置管理和数据库连接。尽管有其优点，但也增加了调试和测试的复杂性。本文介绍了在Python中实现单例的多种方法，包括经典模式、装饰器和元类，同时提出模块级实例和依赖注入作为更优的替代方案。
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关键要点
- 单例模式确保类在应用中只有一个实例，常用于配置管理和数据库连接。
- 单例模式虽然有其优点，但也增加了调试和测试的复杂性。
- 本文介绍了在Python中实现单例的多种方法，包括经典模式、装饰器和元类。
- 经典单例模式使用类变量存储单一实例，__new__方法控制对象创建。
- 装饰器模式通过装饰器处理单例逻辑，使类保持简洁。
- 元类方法提供更高的控制权，但增加了复杂性。
- 线程安全的单例实现使用锁来确保在多线程环境中只有一个实例被创建。
- 单例模式通常不推荐使用，因为它们隐藏了全局状态，增加了代码理解和测试的难度。
- 模块级实例和依赖注入是更好的替代方案，提供了更好的控制和可测试性。
- 在某些情况下，如硬件接口和缓存层，单例可能是合理的选择，但应优先考虑其他方案。
- 使用单例时应谨慎，通常不需要共享全局状态。
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